طبق یک مقاله اخیر، زیست شناسی مصنوعی این پتانسیل را دارد که پارادایم های موجود در تولید ویروس آدنو مرتبط (AAV) را تغییر دهد و به کاهش هزینه های بالای ژن درمانی کمک کند و در نتیجه آن را در دسترس تر کند.
AAV ها یک ناقل مهم برای ژن درمانی هستند، اما ساخت AAV پیچیده و گران است. علاوه بر این، نویسنده اول لوگان تراشر کالینز، کاندیدای دکترا در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، می گوید ژنرال. بسیاری از رویکردهای فعلی صنعت برای افزایش بازده AAV شامل بهینه سازی روند افزایشی است. زیست شناسی مصنوعی پتانسیل ارائه پیشرفت های اساسی تر را دارد، اما در زمینه تولید AAV نسبتاً مورد توجه قرار نمی گیرد.
تیم تحقیقاتی خاطرنشان می کند که تولید در مقیاس بزرگ چالش هایی را ایجاد می کند که معمولاً در مراحل بالینی یافت نمی شوند، مانند تغییرات دسته به دسته در عملکرد و خلوص پلاسمید، و بازده ضعیف از سلول های تولید کننده. به همین ترتیب، چالش های پردازش پایین دست نیز وجود دارد، مانند تجمع AAV، لیز شیمیایی، و عوارض فیلتراسیون. با این حال، رویکرد منطقی به طراحی AAV که توسط زیست‌شناسی مصنوعی ارائه می‌شود، دانشمندان را قادر می‌سازد تا سیستم‌هایی را طراحی کنند که ساختارهای ماکرومولکولی پیچیده را جمع‌آوری می‌کنند و از بسیاری از این چالش‌ها اجتناب کنند یا حداقل آنها را به حداقل برسانند.
در حالی که چندین روش زیست شناسی مصنوعی در دسترس است، کالینز می گوید آدنوویروس خود خاموش شونده با تتراسایکلین (TESA) یکی از امیدوارکننده ترین آنها است. این دستگاه از یک آدنوویروس کمکی مجهز به مدار ژنتیکی هوشمند برای جلوگیری از آلودگی ویروس کمکی استفاده می‌کند و در عین حال چندین AAV با قدرت بالا تولید می‌کند. TESSA می تواند 30 برابر بیشتر از روش های ترانسفکشن سه گانه AAV تولید کند.
DNA استخوان سگ
یکی دیگر از فناوری‌های در حال توسعه، DNA doggybone (dbDNA) است. محققان می نویسند: “این شامل DNA خطی دو رشته ای است که در انتهای آن به صورت کووالانسی بسته شده است.” این می تواند مقادیری از DNA با درجه GMP را برای تولید AAV در مقیاس گرم تولید کند و آن را به یک رقیب برای جایگزینی رویکردهای پلاسمیدی تبدیل کند.
همگرایی زیست شناسی مصنوعی و تولید AAV در روزهای اولیه خود است، اما به نظر می رسد فرصت های تجاری متعدد و متنوعی را ارائه می دهد. به عنوان مثال، می تواند منجر به مدارهای شاسی سلولی شود که به سلول های میزبان عملکردهای جدیدی می دهد. راه‌هایی برای القای تشکیل سینسیتیای سلولی چند هسته‌ای بزرگ به عنوان نانوکارخانه‌های AAV با حجم بالا/چگالی بالا. یا استراتژی‌های مهندسی پروتئین منطقی برای خالص‌سازی ستونی مقیاس‌پذیر AAVها بدون در نظر گرفتن سروتیپ ارائه شود.
کالینز می‌گوید: «پرورش پروژه‌های نوآورانه، پرخطر/پرخرج در این زمینه فرصت‌های بیشتری را برای صنعت ایجاد می‌کند تا فناوری‌های متحول‌کننده را به دست آورده و آنها را افزایش دهد». در حالی که نمی‌توانیم آینده را پیش‌بینی کنیم، فکر می‌کنیم سیستمی که AAVها را هزار برابر کارآمدتر از آنچه امروز می‌توان به دست آورد، از طریق زیست‌شناسی مصنوعی یک امکان منطقی است.
با این حال، کالینز می گوید: «ارتباطات و همکاری بیشتر بین صنعت و دانشگاه حیاتی است، برای کمک به دانشگاهیان برای به دست آوردن درک دقیق تری از خطوط لوله تولید AAV موجود و نقاط دردناک» و در نتیجه بهتر به چالش های پیش روی بخش تولید AAV رسیدگی شود. .